2025年高考物理 人教版必修第1册第3章　1　第1课时含答案含答案

2025年高考物理人教版必修第1册第3章1第1课时含答案含答案第三章1第1课时课后知能作业基础巩固练知识点一重力力的图示和力的示意图1．关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力作用C．同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力D．物体只有在向下运动时才受到重力作用解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误。故选C。2．(多选)一个重力为20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列四个图中正确的是()解析：物体的重力为20N，标度分别设为5N和2.5N，方向竖直向下，作用点在重心上，故选项A、D正确。故选AD。3．关于重力与重心，下列说法正确的是()A．重心就是物体内最重的一点，每个物体就一个重心B．一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯，在形状改变后重心位置不变C．形状规则的物体，它的重心可能不在物体的几何中心D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外解析：重心是重力的等效作用点，并不是只有重心才受重力，故选项A错误；重心位置与物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心处，但形状发生改变后重心位置可能发生变化，重心可以不在物体上，故选项B、D错误；形状规则的物体重心的位置可能不在几何中心，还受质量分布影响，故选项C正确。知识点二弹力胡克定律4．(2024·四川成都高一统考期末)2023年9月19日晚，在杭州亚运会男足小组赛首轮比赛中，中国队以5∶1战胜印度队，此役是中国队时隔20年再度在亚运会男足赛场与印度队交锋。下列说法正确的是()A．足球的重心在球壳上B．撞到球网上的足球受到弹力是由于球网发生了弹性形变C．足球受到的重力是运动员脚部施加的D．运动员踢足球时，足球对脚部没有力的作用解析：足球形状规则、质量分布均匀，故重心在球心上，故A错误；落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了弹性形变，球网是此弹力的施力物体，故B正确；足球受到的重力是地球施加的，故C错误；运动员踢足球时，脚对足球有力的作用，足球对脚部也有力的作用，施力物体同时也是受力物体，故D错误。故选B。5．(2024·广东广州高一期末)下列对图中弹力有无的判断，正确的是()A．小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力B．两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止，则两球对彼此有弹力作用C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球一定没有拉力D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对球有弹力解析：小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动，小球受重力与小车底板给小球的支持力，二力平衡，车厢左壁对小球无弹力，故A错误；两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止，两小球各自受重力与竖直轻绳给小球的拉力，二力平衡，则两球对彼此无弹力作用，故B错误；小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，小球受重力与竖直轻绳a给小球的拉力，二力平衡，则b绳对小球一定没有拉力，故C正确；小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，小球受重力与槽底面给小球的支持力，二力平衡，倾斜面对球无弹力，故D错误。故选C。6．(2024·天津武清高一阶段练习)体育课上一学生将足球踢向斜台，下列关于足球给斜台的弹力，说法正确的是()A．是由斜台发生形变产生的B．方向沿v1的方向C．方向沿垂直于斜台斜向右下方D．方向沿垂直于斜台斜向左上方解析：足球给斜台的弹力是由施力物体足球发生形变所产生的，A错误；足球给斜台的弹力方向是垂直于斜台指向斜台右下方，C正确，B、D错误。故选C。7．在半球形光滑碗内斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()A．均指向球心OB．A点处指向球心O，B点处竖直向上C．A点处平行于筷子向上，B点处垂直于筷子斜向上D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析：在A点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在A点处的接触面是半球面在该点处的切面，弹力与切面垂直，即指向球心O。在B点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在B点处的接触面与筷子平行，弹力垂直于筷子斜向上，故D正确，A、B、C错误。故选D。8．(多选)(2024·浙江杭州高一校联考)某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展，总长度为53cm；②如图(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端，当两个弹簧测力计示数均为2N时，总长度为83cm。不计一切阻力，弹性绳在弹性范围内。根据以上数据可知()A．图(c)中，每条弹性绳的伸长量为15cmB．图(c)中，口罩两侧均受到4N的弹力C．每条弹性绳的劲度系数为eq\f(40,3)N/mD．每条弹性绳的劲度系数为eq\f(10,3)N/m解析：每条弹性绳的伸长量为Δx＝eq\f(1,2)×(83cm－53cm)＝15cm，故A正确；两个弹簧测力计示数均为2N，口罩两侧均受到2N的弹力，故B错误；每条弹性绳的劲度系数为k＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(40,3)N/m，故C正确，D错误。故选AC。9．(2024·陕西渭南高一统考期末)一轻质弹簧的弹力与形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，把一质量为1.8kg的物体缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示，g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．物体对弹簧的压力是由于弹簧的形变产生的B．弹簧的压缩量为3cmC．弹簧的劲度系数为6N/mD．弹簧的压缩量为5cm解析：物体对弹簧的压力是由于物体的形变产生的，故A错误；由图甲可得，弹簧的劲度系数k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(30,0.05)N/m＝600N/m，故C错误；设弹簧压缩量为x，根据平衡条件mg＝kx，解得x＝eq\f(1.8×10,600)m＝3cm，故B正确，D错误。故选B。综合提升练10．(多选)如图所示的装置中，小球的重力均相同，大小为10N，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内)，下列说法正确的是()A．F1＝F2＝F3B．F1>F2＝F3C．丙图中弹簧的劲度系数k＝2N/cmD．丙图中弹簧的劲度系数k＝4N/cm解析：题图甲装置中下面小球受到重力mg和弹簧弹力F1的作用，根据平衡条件可知F1＝mg，题图乙和丙两个装置中弹簧的弹力大小等于细线的拉力，根据二力平衡可知，细线的拉力大小等于小球重力，则有F2＝F3＝mg，因此F1＝F2＝F3＝mg，B错误，A正确；根据胡克定律F＝kx可以算出k＝eq\f(10N,5cm)＝2N/cm，D错误，C正确。故选AC。11.如图所示，用细线将物体A悬挂在天花板上，物体B放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧，此时弹簧的形变量为2cm，(弹簧始终处于弹性限度内)已知A、B两物体的重力分别是3N和5N，则细线的拉力及地面对B的支持力可能是()A．1N和0N B．5N和3NC．5N和7N D．7N和7N解析：设弹簧拉伸或压缩两种情况下的弹力大小分别为F1和F2，形变量为x＝0.02m，故有F1＝F2＝kx＝2N，又因GA＝3N，GB＝5N，根据A、B均处于平衡状态进行受力分析，由力的作用是相互的，可知F1＝F1′，F2＝F2′。第一种情况，即弹簧拉伸时，对A由受力平衡得FT＝F1＋GA＝5N，对B由受力平衡得FN＝GB－F1′＝3N；第二种情况，即弹簧压缩时，对A由受力平衡得FT′＝GA－F2＝1N，对B由受力平衡得FN′＝GB＋F2′＝7N。综上可知，B正确。故选B。12．三个质量均为2kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中a木块放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面，取g＝10m/s2，则该过程p弹簧的左端向左移动的距离为多少？答案：0.16m解析：刚开始q弹簧处于压缩状态，设其压缩量为x1，则根据胡克定律有x1＝eq\f(mbg,k)＝eq\f(2×10,500)m＝0.04m最终c木块刚好离开水平地面，q弹簧处于拉伸状态，设其伸长量为x2，则x2＝eq\f(mcg,k)＝eq\f(2×10,500)m＝0.04m最终缓慢向左拉p弹簧的水平力大小为F＝(mb＋mc)g＝4×10N＝40N则p弹簧的伸长量为x3＝eq\f(F,k)＝eq\f(40,500)m＝0.08m所以所求距离为x＝x1＋x2＋x3＝(0.04＋0.04＋0.08)m＝0.16m。第三章1第2课时课后知能作业1．某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时，设计了如图甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。(1)关于本实验，下列说法正确的是_____。A．悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态D．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度(2)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图乙所示。下列表述正确的是_____。A．a的原长比b的短B．a的劲度系数比b的小C．a的劲度系数比b的大D．测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：(1)为了减小误差，准确读数，悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数，故A正确；为了保护弹簧，应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，故B正确；弹簧竖直悬挂，故在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故C正确；弹簧自身重力会使弹簧伸长，由于实验时弹簧竖直悬挂，为消除弹簧自身重力对弹簧原长测量的影响，应把弹簧竖直悬挂后测原长，不能将弹簧平放在水平桌面上测出其长度，故D错误。故选ABC。(2)在题图乙中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A正确；题图乙中图线的斜率表示弹簧的劲度系数大小，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B错误，C正确；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选AC。2．小明同学在学了胡克定律及探究弹簧弹力与形变量的关系后，利用如图器材，测量锻炼所用拉力器弹簧的劲度系数。实验步骤如下：A．将弹簧拉力器一端固定在支架上，另一端系一个绳套B．水桶装入一定量的水，用体重计测量水桶和水的总质量m，并记录C．将水桶系在绳套上，缓慢释放水桶，稳定后测量弹簧的长度l，并记录D．改变水的质量，重复步骤B、C，并记录数据E．绘制图像，并根据图像求拉力器弹簧的劲度系数(1)某次实验水桶及水总质量为10kg时，弹簧长度如图(每次测量时读最后一圈弹簧下边缘刻度)，读出弹簧的长度，并填在表格中；水桶和水的总质量m弹簧长度l024.00cm5kg27.62cm10kg_31.24_cm(31.23～31.25_cm均可)__15kg34.86cm20kg38.48cm(2)在坐标纸中已经描绘了4组数据点，请将未描绘的数据点补充完整，并作出m－l图像；_见解析图__(3)根据图像计算可得拉力器(共五根弹簧)中每根弹簧劲度系数为_2.8×102__N/m(重力加速度g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)；(4)弹簧拉力器手柄和弹簧自身质量对弹簧劲度系数的测量结果_无__(选填“有”或“无”)影响。解析：(1)依题意，弹簧长度读数为31.24cm，考虑到偶然误差，读数范围可为31.23cm～31.25cm。(2)依题意，m－l图像如图所示。(3)假定每根弹簧的劲度系数为k，则有k＝eq\f(200N,5×38.48－24.00×10－2m)＝2.8×102N/m。(4)实验中采用图像处理数据，由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量变化量成正比，即ΔF＝kΔx，因此弹簧拉力器手柄和弹簧的自重不会对劲度系数产生影响。3．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，弹簧所受的水平拉力等于所挂钩码的重力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在轻绳的下端，测出每次弹簧相应的长度。小明同学通过实验测出了6组数据，并在图乙的坐标系中描点。(1)连接图乙中各点，由图线可得出该弹簧的原长为_5__cm，劲度系数为_20__N/m。(2)小明同学的测量、记录及描点都规范正确，但图乙中的一个描点(18cm，2.0N)位置明显有偏差，原因是_弹簧的形变超出了弹簧的弹性限度__。(3)将弹簧水平放置跟竖直放置做实验相比较，请指出水平放置做实验的优缺点(只要各指出一条便可)。优点：可避免弹簧自身所受重力对实验的影响；缺点：_弹簧与接触面及轻绳与滑轮间存在摩擦会产生误差__。解析：(1)作出F－l图像如图所示，弹簧弹力F＝0时，对应的弹簧长度为弹簧的原长，可知图像的横轴截距为该弹簧的原长，即l0＝5×10－2m＝5cm，图像直线部分的斜率为该弹簧的劲度系数，即k＝eq\f(1.6－0,13－5×10－2)N/m＝20N/m。(2)在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧长